1, Umsóknarsvæði
Vængbyggingaríhlutir: þar á meðal lykilhleðsluíhlutir- eins og aðalsnúður, vængir og flipar. Sem dæmi má nefna að aðalbjálkar vængja í Boeing 787 eru úr títanblendi sem koma í stað hefðbundinna stál- eða álblendis og draga úr þyngd um 20%.
Frambrún og aftari brún: Títan álfelgur er notað sem burðarvirki fyrir frambrún rimla og öftustu brúnar flipa á vængnum til að takast á við mikið þreytuálag (eins og Airbus A350 sem notar Ti-6Al-4V álfelgur).
Vænghúð: Sumar háhraða herflugvélar (eins og SR-71) nota húð úr títanblendi til að takast á við loftaflfræðilega hitun, en borgaraleg flugvél eru sjaldnar notuð vegna kostnaðartakmarkana.
2, Helstu kostir
Hár sérstakur styrkur: Títan málmblöndur (eins og Ti-6Al-4V) hafa styrk sem er sambærilegur við hástyrkt stál (togstyrkur yfir 900MPa), með þéttleika sem er aðeins 60% af stáli, sem bætir verulega eldsneytisnýtingu.
Tæringarþol: Engin þörf á að treysta á yfirborðsvarnar-tæringarmeðhöndlun eins og ál, sem dregur úr viðhaldskostnaði (Boeing 787 vængi títaníhlutir eru hannaðir til að hafa 30 ára líftíma án þess að skipta um).
Þreytuárangur: Þreytumörk títans eru um það bil 50% af togstyrk þess, sem er betri en álblöndu (35%) og hentar vel fyrir vængumhverfi með mikið hringlaga álag.
3, Tæknilegar áskoranir
Vinnsluerfiðleikar: Títan álfelgur hefur lága hitaleiðni (um 7W/m · K, aðeins 1/10 af áli) og er viðkvæmt fyrir háum hita meðan á skurði stendur, sem krefst notkunar á litlum-hraða og stórum vinnsluaðferðum. Til dæmis notar Lockheed Martin kryogena vinnslutækni til að bæta endingu verkfæra.
Kostnaðarstuðull: Verð á títanefni er 5-10 sinnum hærra en áli (u.þ.b. $30/kg fyrir geimferðastig Ti-6Al-4V árið 2023), en hægt er að auka efnisnýtingarhlutfallið úr 10% í 80% með nærri netmyndunartækni eins og leysigeislaútfellingu.
4, Nýstárleg umsóknarmál
Aukaframleiðsla: GE Aviation notar þrívíddarprentaðar títan álfestingar í LEAP vélarfjöðruninni, sem dregur úr þyngd um 40%. Þessi tækni er smám saman beitt á flókin vængjamannvirki.
Samsett efnistenging: Mögulegur munur á milli títan og koltrefja styrktrar fjölliða (CFRP) er aðeins 0,15V (ál og CFRP ná 0,6V), sem gerir það tilvalið val fyrir vængjablöndunarvirki. Sambland af CFRP húð og títan ál festingum á vængjum Airbus A380 forðast galvaníska tæringu.
5, Framtíðarþróunarþróun
Ný málmblöndur: Beta títan málmblöndur eins og Ti-5553 (Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr) hafa meiri herðni og henta fyrir stórar samþættar vængjasmíðar (eins og þær sem fyrirhugaðar eru fyrir C919 arftakagerðina).
Snjöll framleiðsla: Notkun stafrænnar tvíburatækni til að hámarka staðfræðihönnun títaníhluta, svo sem „lífræna vængjatítanbeinagrind“ uppbyggingu þróað af Dassault Aviation, sem getur dregið úr þyngd um 25%.
Samkvæmt tölfræði er magn títan sem notað er í nútíma breiðþotum flugvélum 8-15% af burðarþyngd (eins og 15% fyrir 787), þar af um 30% notað fyrir vængjakerfi. Með stöðugri aukningu á þyngdarminnkun og endingarkröfum í flugiðnaðinum er gert ráð fyrir að notkunarhlutfall títaníums í vængjum aukist um 3-5% á ári.
